Improving the tumor targeting of oncolytic adenoviruses

Resumen

Los adenovirus oncolíticos representan una terapia muy atractiva frente al cáncer gracias a su capacidad para replicar en tumores, produciendo una amplificación de la dosis inicial administrada que finalmente, y de forma ideal, eliminaría completamente el tumor. La limitada llegada y difusión del virus en el tumor y la neutralización por el sistema inmunitario han sido identificados como las principales barreras para una terapia viral eficaz. Los adenovirus oncolíticos han sido modificados para mejorar su selectividad, penetración y difusión en el tumor. En esta tesis hemos intentado optimizar los péptidos de penetración tumoral iRGD y TAT previamente usados en nuestro grupo, y el uso de dos nuevos ligandos específicos contra el tumor, el fragmento CPE de la enterotoxina de perfringens clostridium y el fragmento knob de la fibra del adenovirus de tipo 3 del pavo (Tad3), para mejorar los vectores adenovirales y los adenovirus oncolíticos. Entre estos ligandos, la incorporación del fragmento CPE en el genoma del adenovirus no permitió la generación viral y el uso del fragmento knob del Tad3 mostró una baja infectividad en las líneas celulares testadas. El péptido TAT del virus del HIV se ha usado previamente en el contexto de una fibra adenoviral delecionada para la región de unión a CAR y nosotros la hemos estudiado en el contexto de una fibra de unión a CAR. Sin embargo, preservar la unión del CAR a la fibra modificada TAT no mejora la transducción en la línea celular high-CAR. El péptido iRGD, que se une a las integrinas y a la Neutropilina-1, se ha utilizado previamente en el contexto de una fibra modificada con RGDK. Esta mutación en el shaft de la fibra y la modificación del knob con iRGD puede competir con las integrinas reduciendo la transducción. Por este motivo hemos probado el péptido iRGD en una fibra salvaje. Aunque esto mostró una ligera mejora en la transducción tumoral en modelos de tumor MiaPaca, en el contexto de la fibra salvaje se vio un incremento de la toxicidad del virus en comparación con el RGDK. En tumores A549, el motivo iRGD mejoró la actividad antitumoral de VCN01 independientemente de la mutación RGDK, sugiriendo que las diferencias entre los dos tipos de fibra, mediadas por el péptido iRGD, son dependientes de la línea celular. Teniendo en cuenta la toxicidad del virus, creemos que ICOVIR17K-iRGD es una mejor opción en cuanto a eficacia antitumoral. Utilizando ratones inmunocompetentes implantados con el modelo tumoral sinérgico CMT64.6, parcialmente permisivo al serotipo 5 del adenovirus humano, comparamos las rutas de administración intratumoral y sistémica del virus ICOVIR17K-iRGD, obteniendo un nivel similar de infiltración de células T y eficacia antitumoral. Nuestra hipótesis es que el sistema inmune genera una reacción anti-viral y anti-tumoral, sin embargo, la reacción anti- viral es dominante. A pesar de que la respuesta inmune es mayoritariamente anti-viral, creemos que la respuesta inmune contribuye a la reducción del tumor ya que no se ha observado eficacia en los ratones inmunodeficientes con CMT64.6. Este descubrimiento revela que el virus oncolítico ICOVIR17k-iRGD merece seguir siendo evaluado en estudios pre-clínicos y clínicos.